四川-现代控制工程(08244)复习资料
现代控制理论复习要点
现代控制理论复习要点第二章控制系统的状态空间描述小结一、建模：状态空间描述（现代控制：内部描述）1、对象：① 线性时不变系统；② 离散时间系统；③ 时变系统；④ 非线性系统。
2、模型形式（状态空间表达式）：① 一阶微分方程组（一阶差分方程组）；② 向量-矩阵形式；③ 系统方框图；④ 状态变量图。
3.方法（途径）：①（已知）系统机理→（求）状态空间表达式；②（已知）输入输出描述（经典控制：外部描述）→实现问题（求）状态空间表达式（现代控制：内部描述）a 、（已知）方块图→（求）状态空间表达式；方块图→无零点惯性环节有零点惯性环节二阶振荡环节状态变量图→将积分器的输出作为状态变量状态空间描述b 、（已知）传递函数阵/高阶微分方程（脉冲传递函数阵/高阶差分方程）→（求）状态空间表达式))a b 无零点实现：能控标准型、能观标准型直接分解法：能控标准型、能观标准型最小实现有零点实现串联分解法(串联实现)并联分解法（并联实现或约旦标准型实现）：无重极点;有重极点二、状态变量的线性变换1、系统状态空间表达式的非唯一性2、系统的不变性① 特征值不变性/特征多项式系数（特征方程）不变性；② 传递函数矩阵不变性；③ 系统的能控性与能观性不变性。
3、状态空间表达式→约旦标准型三、状态空间表达式（现代控制：内部描述）→传递函数阵（经典控制：外部描述）1. 已知()()()()()()()()()()x t A t x t B t u t y t C t x t D t u t =+= ＋，求传递函数1()()()adj s s G s s s --+-=-+=-C I A B D I AC I A BD I A四、组合系统1．（已知）若干子系统的并联、串联、输出反馈联结→（求）状态空间描述或传递函数阵第三章状态方程的解小结一、求状态方程的解1、对象：线性系统① 连续时间系统：定常（齐次、非齐次）、时变（齐次、非齐次）② 离散时间系统：定常（齐次、非齐次）、时变（齐次、非齐次）2、解的形式如线性时变连续时间系统非齐次（对象）状态方程的解为：000()(,)()(,)()()t t x t t t x t t B u d ττττ=Φ+Φ?3、求解的关键求解状态方程的关键是求出状态转移矩阵0(,)t t Φ（重点和难点）；① 掌握状态转移矩阵的1）定义；2)基本性质；3)如何求；② 注意状态转移矩阵与矩阵指数的区别与相同点；③ 线性定常（时不变）连续时间系统状态转移矩阵（矩阵指数）的求法。
全面梳理四川省考研自动化工程复习资料控制理论与应用概念梳理
全面梳理四川省考研自动化工程复习资料控制理论与应用概念梳理在全面梳理四川省考研自动化工程复习资料之前，我们首先需要了解控制理论与应用的基本概念。
控制理论与应用作为自动化工程领域中的重要内容，为实现系统的稳定运行和优化控制提供了理论基础和技术手段。
本文将从控制理论基础、控制系统建模与仿真、PID控制器以及现代控制理论等方面进行概念的梳理。
一、控制理论基础在自动化控制领域，控制理论是研究系统控制的基本原理和方法。
控制理论的基础主要包括反馈原理、控制对象建模、系统稳定性分析等内容。
其中，反馈原理是指通过对系统输出进行测量和比较，将结果反馈给系统输入，从而控制系统的运行状态。
控制对象建模是指将要控制的物理系统抽象为数学模型，通常使用常微分方程、传递函数等数学工具进行表示。
系统稳定性分析则是研究系统的稳定性特征，包括稳定性准则、极点分布等。
二、控制系统建模与仿真控制系统建模与仿真是利用数学模型对实际控制系统进行描述和分析，以实现对控制系统性能的预测和优化。
常用的控制系统建模方法包括传递函数模型、状态空间模型等。
传递函数模型是建立在输入输出关系上的，将输入信号和输出信号之间的关系表示为传递函数的形式。
状态空间模型则是以系统的状态变量为基础，描述系统的动态行为和状态演化规律。
仿真则是通过计算机模拟控制系统的行为，以验证控制算法和优化控制策略的有效性。
三、PID控制器PID控制器是目前最常用的控制器之一，它由比例（Proportional）、积分（Integral）和微分（Derivative）三个部分组成。
比例部分通过将控制量与误差信号成比例关系，实现对系统的快速响应；积分部分通过积分误差，消除系统的稳态误差；微分部分则通过对误差的导数进行控制，提高系统的响应速度。
PID控制器通过调节控制量与误差信号之间的关系，对系统进行稳定控制，广泛应用于工业控制和自动化系统。
四、现代控制理论现代控制理论是对传统控制理论的拓展和发展，包括状态空间方法、最优控制、自适应控制、鲁棒控制等内容。
控制工程复习知识点
名师整理优秀资源特别提醒：无作弊，作弊就没学位了！！！！题型：选择题30分，填空题20分，大题50分知识点：1、自动控制的定义：p12、开环控制、闭环控制、开环控制系统、闭环控制系统的定义以及举例3、自动控制系统的基本组成：图1-224、控制系统的性能指标以及意义：p14-15.5、拉氏变换的性质与定理：p20-22，其中初值定理，终值定理必考，能进行简单的查表法拉氏变换。
形式参考习题2-3 2-56、传递函数的定义：、p33,7、方块图的化简，考点为大题，见下8、开环传递函数、闭环传递函数：p489、典型输入型号：5种p5510、时域性能指标：ts tp tr 超调量四个一阶系统闭环传递函数模型：p5911、，一阶系统单位阶跃响应曲线：图3-8??,，能够将给定的传递函数求出二阶系统的数学模型标准形式：p63 公式12、3-27n P64-66 结合图3-15 13、能够区分无阻尼、临界阻尼、欠阻尼、过阻尼四种情况。
已知二阶系统数学模型求动态性能指标，14、或者已知动态性能指标反求数学模型的参数，参考例题3-2~3-415、系统稳定的充要条件；利用劳斯判据判断系统的稳定性、不稳定根个数等，：p78减少稳态误差的方法：p9516、频率特性的求法、输入信号类型、波德图的绘制，最小相位系统。
17、大题类型：1、画出某一个自动控制系统的方框图。
可以参考p2 例1-1 例1-22、拉斯反变换：参考P23 例2-7~2-9、例2-143、用拉斯变换求解微分方程：参考P29例2-144、建立系统数学模型：参考P27例2-10 2-125、方框图的化简：参考P27例2-20~2-22 。
注：也可以选择采用梅逊公式、已知二阶系统数学模型求动态性能指标，或者已知动态性能指标反求数学模型的参数，6．名师整理优秀资源参考例题3-2~3-47、劳斯判据的应用：例3-8~3-108、绘制bode图，例题4-16~179、根据bode图的对数幅频特性求最小相位系统：例题4-18~191、2型系统的对数幅频特性渐近线斜率为_________________。
现代控制理论复习题库
一、选择题1.下面关于建模和模型说法错误的是( C )。
A．无论是何种系统，其模型均可用来提示规律或因果关系。
B．建模实际上是通过数据、图表、数学表达式、程序、逻辑关系或各种方式的组合表示状态变量、输入变量、输出变量、参数之间的关系。
C．为设计控制器为目的建立模型只需要简练就可以了。
D．工程系统模型建模有两种途径，一是机理建模，二是系统辨识。
2.系统()3()10()y t y t u t++=的类型是( B ) 。
A．集中参数、线性、动态系统。
B．集中参数、非线性、动态系统。
C．非集中参数、线性、动态系统。
D．集中参数、非线性、静态系统。
3.下面关于控制与控制系统说法错误的是( B )。
A．反馈闭环控制可以在一定程度上克服不确定性。
B．反馈闭环控制不可能克服系统参数摄动。
C．反馈闭环控制可在一定程度上克服外界扰动的影响。
D．控制系统在达到控制目的的同时，强调稳、快、准、鲁棒、资源少省。
x Pz说法错误的是( D )。
4.下面关于线性非奇异变换=A．非奇异变换阵P是同一个线性空间两组不同基之间的过渡矩阵。
B．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的特征值。
C．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的传递函数。
D．对于线性定常系统，线性非奇异变换不改变系统的状态空间描述。
5.下面关于稳定线性系统的响应说法正确的是( A )。
A．线性系统的响应包含两部分，一部是零状态响应，一部分是零输入响应。
B．线性系统的零状态响应是稳态响应的一部分。
C．线性系统暂态响应是零输入响应的一部分。
D．离零点最近的极点在输出响应中所表征的运动模态权值越大。
6.下面关于连续线性时不变系统的能控性与能观性说法正确的是( A ) 。
A．能控且能观的状态空间描述一定对应着某些传递函数阵的最小实现。
B．能控性是指存在受限控制使系统由任意初态转移到零状态的能力。
C．能观性表征的是状态反映输出的能力。
D．对控制输入的确定性扰动影响线性系统的能控性，不影响能观性。
四川-现代控制工程(08244)复习资料 - 参考答案
现代控制工程（08244）复习资料一、单选题1. A2. B3. C4. C5. B6. C7. D8. B9. C 10. B 11. B 12. C 13. A 14. C 15. A 16. A 17. D 18. A 19. A 20. B二、填空题21. 直接，间接22. 热效应，过载保护23. 电容，电压24. 机械制动，电气制动25. 一般设计法（经验设计法也是正确答案），逻辑设计法26. 直接起动，降压起动27. 顺序，闭环回路的调节28. 直接，间接29. 数控装置，伺服装置30. 传感器总线，设备总线31. 电磁系统，触头系统32. 中间机构，执行机构33. 实际位置，实际接线线路34. 星型三角形换接起动（星-三角起动或Y-△起动也是正确答案），自耦变压器起动35. 额定转速，额定功率36. 机械，电37. 熔断器，热继电器38. 机械制动，电气制动39. 位置，角度40. 串行，数字式三、判断题41×42×43×44√45√46√47√48×49×50×四、简答题51. 1. 额定电压2. 额定电流3. 线圈的额定电压4. 额定操作频率5. 电寿命和机械寿命6. 接触器的电气符号。
52. 降压起动虽然可以减少起动电流，但同时也减少了起动转矩，因为异步电动机与外加电压的平方成正比，这是降压起动的不足之处。
降压起动仅适用于空载或轻负载情况下起动。
53. 1. 应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。
2. 在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单经济。
3. 保证控制线路工作的可靠和安全。
54. 1. 瞬时过电流保护。
2. 对地短路保护。
3. 过电压保护4 欠电压保护5 变频器过载保护（电子热保护）6. 散热片过热保护7 控制电路异常保护。
55. 1. 自动化程度与生产效率高。
2. 具有较大的柔性。
3. 加工精度高。
控制工程基础期末考试复习资料
《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确：偏差()t ε不能反映系统误差的大小。
(A)正确(B)错误答案：B2. 判断下面的说法是否正确：静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。
(A)正确(B)错误答案：B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=（）。
(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案：C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为（）。
(A)(B)(C)(D)259001w + 答案：D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+，则单位反馈系统稳态误差为（）。
(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案：A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++，其单位脉冲响应函数0()x t =（）。
(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案：A7.图中系统的脉冲传递函数为（）。
(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案：C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-，系统增益2，则其传递函数为（）。
四川-现代控制工程(08244)复习资料
现代控制工程（08244）复习资料一、选择题：1．低压电器通常指工作在交、直流电压___V以下的电路中的电气设备A．1200 B．1500 C．1600 D．18002. 下列属于继电器按动作原理分的是（）A．电压继电器B．电流继电器C．时间继电器D．热继电器3．在星形—三角形降压起动控制线路中起动电流是原来三角形接法的（）A．1/3 B．2/3 C．1/4 D．1/24．适用于电动机容量较大，要求制动平稳准确和起动、制动频繁的场合的电气制动方式是（）A．能耗制动B．反接制动C．机械制动D．能耗或反接制动5．双速鼠笼式异步电动机适用于（）A．恒转矩传动B．恒功率传动C．恒转速传动D．A、B、C三项6．不属于自动开关作用的选项是（）A．过载保护B．欠压保护C．短路保护D．失压保护7．下列不属于接近开关的主要技术指标的选项是（）A．动作距离B．重复精度C．操作频率D．延时时间8．数字式继电器的延时范围___晶体管式继电器的延时范围A．等于B．大于C．稍小于D．远远小于9．不属于变频器与保护有关的功能的选项是（）A．电子热保护B．故障后自动再起动C．过载保护D．制动电阻的保护10．变频器的主电路中的逆变电路的作用是（）A. 将直流中间电路输出的直流电压转换为具有所需频率的交流电压B. 将直流中间电路输出的直流电压转换为低频率的交流电压C. 将直流中间电路输出的直流电压转换为高频率的交流电压D. 将直流中间电路输出的直流电压转换为交流电压11. 下列元件中，属于主令电器的是（）A．速度继电器B．接触器C．万能开关D．熔断器12. 熔断器的作用是（）A．控制速度B．控制行程C．弱磁保护D．过负载及短路保护13. 分析电气原理是应当（）A．先电后机B．先机后电C．先辅后主D．化整为零14. 对不经常起动的异步电动机，其容量不超过电源容量的___，可以直接起动。
A．10% B．20% C．30% D．40%15. 根据工作环境选择电动机的（）A．种类B．结构形式C．额定转速D．额定功率16. 下列电气控制电路中采取的保护措施，属于电流型保护的是（）A．断相保护B．越位保护C．速度保护D．极限保护17. 接近开关属于（）A．有触点开关B．无触点开关C．限位开关D．继电器的一种18. 固体继电器简称（）A．TTL B．DDR C．CMOS D．SSR19. 电流型变频器的特点是在直流回路中串联了一个大电感，用来（）A．限制电压变化B．输出功率C．限制电流变化以及吸收无功功率 D. 过滤电流20. 变频器主要功能中与保护有关的功能是（）A．故障后自动再起动B．载波频率设定C．高载波频率运行D．平稳运行二、填空题：1. 接触器的主要组成部分分为__________和__________。
《现代控制理论》复习提纲()
现代控制理论复习提纲第一章：绪论（1）现代控制理论的根本内容包括：系统辨识、线性系统理论、最优控制、自适应控制、最优滤波（2）现代控制理论与经典控制理论的区别第二章：控制系统的状态空间描述1.状态空间的根本概念；系统、系统变量的组成、外部描述和内部描述、状态变量、状态向量、状态空间、状态方程、状态空间表达式、输出方程2.状态变量图概念、绘制步骤；3.由系统微分方程建立状态空间表达式的建立；第三章：线性控制系统的动态分析1.状态转移矩阵的性质及其计算方法〔1〕状态转移矩阵的根本定义；〔2〕几个特殊的矩阵指数；〔3〕状态转移矩阵的根本性质〔以课本上的5个为主〕；〔4〕状态转移矩阵的计算方法掌握：方法一：定义法方法二：拉普拉斯变换法例题2-2第四章：线性系统的能控性和能观测性（1）状态能控性的概念状态能控、系统能控、系统不完全能控、状态能达（2）线性定常连续系统的状态能控性判别包括;格拉姆矩阵判据、秩判据、约当标准型判据、PBH判据掌握秩判据、PBH判据的计算（3）状态能观测性的概念状态能观测、系统能观测、系统不能观测（4）线性定常连续系统的状态能观测性判别包括;格拉姆矩阵判据、秩判据、约当标准型判据、PBH判据掌握秩判据、PBH判据的计算（5）能控标准型和能观测标准型只有状态完全能控的系统才能变换成能控标准型，掌握能控标准I型和II型的只有状态完全能观测的系统才能变换成能控标准型，掌握能观测标准I型和II 型的计算方法第五章：控制系统的稳定性分析〔1〕平衡状态〔2〕李雅普诺夫稳定性定义：李雅普诺夫意义下的稳定概念、渐进稳定概念、大范围稳定概念、不稳定性概念（3）线性定常连续系统的稳定性分析例4-6第六章线性系统的综合（1）状态反应与输出反应（2）反应控制对能控性与观测性的影响复习题1. 、和统称为系统变量。
2. 系统的状态空间描述由和组成，又称为系统的动态方程。
3. 状态变量图是由、和构成的图形。
4. 计算1001A-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的矩阵指数Ate__________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现代控制工程（08244）复习资料
一、选择题：
1．低压电器通常指工作在交、直流电压___V以下的电路中的电气设备
A．1200 B．1500 C．1600 D．1800
2. 下列属于继电器按动作原理分的是（）
A．电压继电器B．电流继电器C．时间继电器D．热继电器
3．在星形—三角形降压起动控制线路中起动电流是原来三角形接法的（）
A．1/3 B．2/3 C．1/4 D．1/2
4．适用于电动机容量较大，要求制动平稳准确和起动、制动频繁的场合的电气制动方式是（）A．能耗制动B．反接制动C．机械制动D．能耗或反接制动5．双速鼠笼式异步电动机适用于（）
A．恒转矩传动B．恒功率传动C．恒转速传动D．A、B、C三项6．不属于自动开关作用的选项是（）
A．过载保护B．欠压保护C．短路保护D．失压保护
7．下列不属于接近开关的主要技术指标的选项是（）
A．动作距离B．重复精度C．操作频率D．延时时间
8．数字式继电器的延时范围___晶体管式继电器的延时范围
A．等于B．大于C．稍小于D．远远小于
9．不属于变频器与保护有关的功能的选项是（）
A．电子热保护B．故障后自动再起动
C．过载保护D．制动电阻的保护
10．变频器的主电路中的逆变电路的作用是（）
A. 将直流中间电路输出的直流电压转换为具有所需频率的交流电压
B. 将直流中间电路输出的直流电压转换为低频率的交流电压
C. 将直流中间电路输出的直流电压转换为高频率的交流电压
D. 将直流中间电路输出的直流电压转换为交流电压
11. 下列元件中，属于主令电器的是（）
A．速度继电器B．接触器C．万能开关D．熔断器
12. 熔断器的作用是（）
A．控制速度B．控制行程
C．弱磁保护D．过负载及短路保护
13. 分析电气原理是应当（）
A．先电后机B．先机后电C．先辅后主D．化整为零
14. 对不经常起动的异步电动机，其容量不超过电源容量的___，可以直接起动。
A．10% B．20% C．30% D．40%
15. 根据工作环境选择电动机的（）
A．种类B．结构形式C．额定转速D．额定功率
16. 下列电气控制电路中采取的保护措施，属于电流型保护的是（）
A．断相保护B．越位保护C．速度保护D．极限保护
17. 接近开关属于（）
A．有触点开关B．无触点开关C．限位开关D．继电器的一种18. 固体继电器简称（）
A．TTL B．DDR C．CMOS D．SSR
19. 电流型变频器的特点是在直流回路中串联了一个大电感，用来（）
A．限制电压变化B．输出功率
C．限制电流变化以及吸收无功功率 D. 过滤电流
20. 变频器主要功能中与保护有关的功能是（）
A．故障后自动再起动B．载波频率设定
C．高载波频率运行D．平稳运行
二、填空题：
1. 接触器的主要组成部分分为__________和__________。
2. 继电器由承受机构、__________和__________三部分组成。
3. 安装图是按照电器__________和__________，用给定的符号画出来的。
4. 常用的降压起动方法有__________和__________。
5. 电动机的选择包括电动机的种类、结构形式、__________和__________。
6. 双速鼠笼式异步电动机转速增加1倍，__________却增加很少，适用于__________传动。
7. 组合机床上最主要的通用部件是__________和__________。
8. 晶体管时间继电器分为__________、__________和带瞬动触点的通电延时型。
9. PLC由__________、__________、输入输出接口电路等组成。
10. 变频器中的整流电路的主要作用是对电网的__________进行整流后给逆变电路和控制电路提供所需的__________。
11. 电动机是否可以采用直接启动，由__________的大小以及__________程度决定。
12. 只要能满足生产需要，则都应采用__________电动机，仅在起动、制动和调速不满足要求时才选用__________电动机。
13．晶体管时间继电器分为__________、__________和带瞬动触点的通电延时型。
14．PLC运行时内部进行的一系列操作可分为四大类：__________、__________、执行用户程序、服务于外设命令。
15．变频器的电气制动一般分为__________、__________和直流制动。
16. 行程开关将__________信号变换为__________信号，以实现对机械的电气控制。
17. 低压断路器相当于闸刀开关、__________、__________和欠压继电器的组合。
18. 停车制动方式有__________和__________
19. 数控机床中伺服装置以机械__________或__________作为控制对象。
20. 现场总线是一种__________、__________、多点通信的数据总线。
三、简答题
1. 常用的灭弧装置有哪些？
2. 简述空气开关的作用。
3. 电流、电压继电器选用的主要依据是什么？
4. 相比晶体管式时间继电器，数字式时间继电器的优势有哪些？
5. 变频控制电路的基本构成电路有哪些？
6. 接近开关根据其传感机构工作原理的不同分为哪几种形式？
7. 简述选择电动机的种类、结构形式、额定转速和额定功率的依据？
8. 简述什么是熔断器及其作用。
9. 简述星-三角形降压起动的优点及缺点。
10. 简述PLC输入电路的作用。
四、分析题
1. （1）分析接近开关较之行程开关有什么优越性？（2）接近开关传感部分有何特点？（3）接近开关是如何感测到金属体的接近的？
2. 分析电压型变频器与电流型变频器各有什么特点？。